（江蘇專用版）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第五章 第1講 功和功率練習(xí)（含解析）

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1、第1講　功和功率 一、單項(xiàng)選擇題 1.(2018揚(yáng)州一模)一石塊在空中由靜止釋放并開始計(jì)時,不計(jì)空氣阻力,則其所受重力在第1 s末與第2 s末的功率之比為(　　) A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4 答案　B　石塊由靜止釋放做自由落體運(yùn)動,由v=gt可知,第1 s末和第2 s末石塊的速度之比為1∶2,由P=mgv可知,第1 s末和第2 s末重力的功率之比為1∶2,B正確。 2.(2018蘇錫常鎮(zhèn)模擬)汽車從靜止開始先做勻加速直線運(yùn)動,然后做勻速運(yùn)動。汽車所受阻力恒定,下列汽車功率P與時間t的關(guān)系圖像中,能描述上述過程的是(　　) 答案　C　汽車從靜止開始做勻加速運(yùn)動

2、,加速度一定,根據(jù)牛頓第二定律有F-f=ma,得出F=f+ma。汽車的功率為P=Fv=(f+ma)at,P與t成正比例函數(shù),A、D項(xiàng)錯誤;當(dāng)汽車達(dá)到最大功率時,據(jù)題意汽車運(yùn)動狀態(tài)立刻變?yōu)閯蛩?此時牽引力瞬間從f+ma變成f,而速度沒有突變,故汽車的功率變小且為恒定值,B項(xiàng)錯誤,C項(xiàng)正確。 3.(2018泰州中學(xué)期中)一滑塊在水平地面上沿直線滑行,t=0時其速度為1 m/s,從此刻開始在滑塊運(yùn)動方向上再施加一水平作用力F,力F、滑塊的速率v隨時間的變化規(guī)律分別如圖甲和乙所示,設(shè)在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)力F對滑塊做的功分別為W1、W2、W3,則以下關(guān)系正確的是(　　) A.W1

3、=W2=W3 B.W1

4、關(guān)系如圖乙所示,由此可知(　　) A.物體加速度大小為2 m/s2 B.F的大小為21 N C.4 s末F的功率為42 W D.4 s內(nèi)F的平均功率為42 W 答案　C　由題圖乙可知,v-t圖像的斜率表示物體加速度的大小,即a=0.5 m/s2,由2F-mg=ma可得F=10.5 N,A、B項(xiàng)均錯誤;4 s末F的作用點(diǎn)的速度大小為vF=2v物=4 m/s,故4 s末F的功率為P=FvF=42 W,C項(xiàng)正確;4 s內(nèi)物體上升的高度h=4 m,力F的作用點(diǎn)的位移l=2h=8 m,拉力F所做的功W=Fl=84 J,故平均功率P=Wt=21 W,D項(xiàng)錯誤。 5.(2018南京調(diào)研)如圖所示

5、,具有完全知識產(chǎn)權(quán)的兩列中國標(biāo)準(zhǔn)動車組“復(fù)興號”在京滬雙向發(fā)車成功。動車組由8節(jié)車廂組成,其中第1和第5節(jié)車廂為動車,其余均為拖車,若各節(jié)車廂總質(zhì)量均相等,動車的額定功率都相同,在水平直軌道上運(yùn)行過程中阻力與車重成正比,則該動車組(　　) A.啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運(yùn)動的方向相反 B.做勻速運(yùn)動時,乘客相對車廂豎直向上跳起后將落在起跳點(diǎn)后方 C.進(jìn)站時從關(guān)閉發(fā)動機(jī)到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動機(jī)時的速度成正比 D.做勻加速運(yùn)動時,第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為3∶2 答案　D　動車組啟動時,乘客加速運(yùn)動,車廂對乘客有沿運(yùn)動方向的作用力,還有豎直向上的作用力,

6、故乘客受到車廂作用力的方向與運(yùn)動方向成一定的夾角斜向上,A錯誤;動車組做勻速運(yùn)動時,乘客相對車廂豎直向上跳起后,由于慣性,乘客水平方向保持與列車同樣的速度,故乘客落在起跳點(diǎn)處,B錯誤;動車組進(jìn)站時從關(guān)閉發(fā)動機(jī)到停下來,由題意可知,受阻力f=kMg,則列車加速度a=kg,滑行的距離x=v22kg,即與速度的二次方成正比,C錯誤;設(shè)每節(jié)車廂的質(zhì)量為m,整個車廂所受牽引力為F,則對整個車廂有F-8kmg=8ma,設(shè)第5、6節(jié)車廂間的作用力為F1,以第6、7、8節(jié)車廂為研究對象,有F1-3kmg=3ma,設(shè)第6、7節(jié)車廂間的作用力為F2,以第7、8節(jié)車廂為研究對象,有F2-2kmg=2ma,所以F1F

7、2=32,D正確。 二、多項(xiàng)選擇題 6.如圖所示,質(zhì)量為m的物體置于傾角為θ的斜面上,物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,在外力作用下,斜面體以加速度a沿水平方向向左做勻加速運(yùn)動,運(yùn)動中物體m與斜面體相對靜止。則關(guān)于斜面對m的支持力和摩擦力的下列說法中正確的是(　　) A.支持力一定做正功 B.摩擦力一定做正功 C.摩擦力可能不做功 D.摩擦力可能做負(fù)功 答案　ACD　支持力方向垂直斜面向上,故支持力一定做正功。而摩擦力是否存在需要討論,若摩擦力恰好為零,物體只受重力和支持力,如圖所示,此時加速度a=g tan θ,當(dāng)a>g tan θ,摩擦力沿斜面向下,摩擦力與位移夾角小于90°,

8、則做正功,當(dāng)a

9、=43ρπR3知:43ρπR3g-kR=43ρπR3a,即a=g-3k4ρπ·1R2,故知:R越大,a越大,即下落過程中a甲>a乙,選項(xiàng)C錯誤;下落相同的距離,由h=12at2知,a越大,t越小,選項(xiàng)A錯誤;由2ah=v2-v02知,v0=0,a越大,v越大,選項(xiàng)B正確;由W阻=-F阻h知,甲球克服阻力做的功更大一些,選項(xiàng)D正確。 8.(2019揚(yáng)州中學(xué)月考)如圖甲所示,靜止在水平地面上的物塊A受到水平拉力F的作用,F與時間t的關(guān)系如圖乙所示。設(shè)物塊與地面間的最大靜摩擦力fmax的大小與滑動摩擦力大小相等,則(　　) A.t1時刻物塊的速度為零 B.物塊的最大速度出現(xiàn)在t3時刻 C.

10、t1~t3時間內(nèi)F對物塊先做正功后做負(fù)功 D.拉力F的功率最大值出現(xiàn)在t2~t3時間內(nèi) 答案　ABD　當(dāng)拉力小于最大靜摩擦力fmax時,物體靜止不動,靜摩擦力與推力二力平衡,故t1時刻物塊的速度為零,選項(xiàng)A正確;加速度為零時速度最大,故t3時刻物塊A的速度最大,動能最大,選項(xiàng)B正確;t1~t3時間內(nèi)F對物塊一直做正功,選項(xiàng)C錯誤;由P=Fv cos α知,拉力F的功率最大值出現(xiàn)在t2~t3時間內(nèi),選項(xiàng)D正確。 9.(2018江蘇六市模擬)如圖所示,豎直平面內(nèi)有一半圓槽,A、C等高,B為圓槽最低點(diǎn),小球從A點(diǎn)正上方O點(diǎn)由靜止釋放,從A點(diǎn)沿切線進(jìn)入圓槽,剛好能運(yùn)動至C點(diǎn)。設(shè)球在AB段和BC段運(yùn)

11、動過程中,運(yùn)動時間分別為t1、t2,克服摩擦力做功分別為W1、W2,則(　　) A.t1>t2 B.t1W2 D.W1

12、能達(dá)到起飛所要求的速度v=80 m/s。已知飛機(jī)質(zhì)量m=7.0×104 kg,滑跑時受到的阻力為自身重力的0.1倍,重力加速度取g=10 m/s2。求飛機(jī)滑跑過程中: 　　(1)加速度a的大小; 　　(2)牽引力的平均功率P。 答案　(1)2 m/s2　(2)8.4×106 W 解析　(1)飛機(jī)滑跑過程中做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,有v2=2ax,解得a=2 m/s2 (2)設(shè)飛機(jī)滑跑受到的阻力為F阻,根據(jù)題意可得F阻=0.1mg 設(shè)發(fā)動機(jī)的牽引力為F,根據(jù)牛頓第二定律有F-F阻=ma; 設(shè)飛機(jī)滑跑過程中的平均速度為v,有v=v2=40 m/s 在滑跑階段,牽引力的平均功

13、率P=F·v=8.4×106 W。 11.(2018淮安期中)一物塊在一個水平拉力作用下沿粗糙水平面運(yùn)動,其v-t圖像如圖甲所示,水平拉力的P-t圖像如圖乙所示,g=10 m/s2,求: 　　(1)物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ; 　　(2)物塊運(yùn)動全過程水平拉力所做的功W; 　　(3)物塊在0~2 s內(nèi)所受的水平拉力大小F。 答案　(1)0.1　(2)24 J　(3)3 N 解析　(1)由甲、乙兩圖比較可知,在第5~9 s內(nèi),物塊做勻減速運(yùn)動 加速度a=0-4.09-5 m/s2=-1.0 m/s2 由牛頓第二定律得-μmg=ma 得μ=0.1 (2)對全過程W=12·P1t1+P2t2=12.0×22 J+4.0×3 J=24 J (3)物塊勻速運(yùn)動階段F'-μmg=0 P2=F'vm 解得μmg=P2vm 得m=1.0 kg 物塊加速運(yùn)動階段,加速度a0=4.0-02 m/s2=2.0 m/s2 由牛頓第二定律得F-μmg=ma0 即F=3m=3 N 7